[發明專利]一種雙級封閉式根切擺線活齒傳動單元

有效

• 申請號: 202010008303.3
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN111173895B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 閆濟東;邢鵬達
• 申請（專利權）人: 河南燭龍高科技術有限公司
• 主分類號: F16H1/32
• 分類號: F16H1/32;F16H57/023
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• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種雙級封閉式根切擺線活齒傳動單元，包括左側傳動輪、左側活齒、中間傳動輪、右側活齒、右側傳動輪等。在單級根切擺線活齒傳動單元的基礎上，再加一級單級根切擺線活齒傳動單元，二者之間不是簡單的串聯關系，而是第一級單級根切活齒傳動單元的輸入和輸出同時作為第二級單級根切活齒傳動單元的輸入；整個機構可以等效為雙級差動輪系，其組合形式靈活多樣，既可全部采用單級根切外擺線活齒傳動單元，又可以全部采用單級根切內擺線活齒傳動單元，還可以同時采用單級根切外擺線活齒傳動單元與單級根切內擺線活齒傳動單元，且每個單元還可有正向布置與反向布置兩種選擇，因此共有十六種組合形式，不同的組合形式，減速比計算公式也有所不同。

技術領域

本發明涉及活齒傳動技術領域，特別涉及一種雙級封閉式根切擺線活齒傳動單元。

背景技術

在傳統的漸開線齒輪傳動中，某些特殊情況下，設計出的齒輪會出現根切，雖不影響齒輪的傳動精度，但是單個齒的根部由于根切厚度變薄，齒輪抗彎曲能力下降，重合度減少，影響傳動的平穩性，故而在傳統的設計思想中，漸開線齒輪的設計是盡量避免根切的。而在另一種傳統的傳動形式——擺線針輪傳動技術中，擺線輪的實際齒廓是嚴格的不允許根切的，因為根切會使其傳動失真。隨著新型傳動技術(具有代表性的即活齒傳動技術)的發展，在擺線針輪傳動思想的基礎上，套用活齒傳動理論，可將其針齒變為鋼球活齒，將擺線輪變為帶有擺線滾道的傳動輪，即得到了擺線活齒傳動機構，其相比于擺線針輪，在結構原理上實現了整周全齒嚙合，大大提高了傳動的承載能力和抗沖擊能力，其設計思想也是避免擺線滾道實際嚙合齒廓出現根切的，而且，在傳統的三維實體建模軟件中，如果選擇的活齒尺寸過大，則擺線滾道實際嚙合齒廓就會出現根切現象，在軟件里的表現即為模型建立不起來，會報錯，進而，廣大相關從業人員及設計師的思維就此被限制住了。如專利號為CN201721031991.5提出了《一種擺線鋼球減速裝置及其機器人關節》，其說明書中就明確提出了避免根切及避免根切的條件。由以上情況而來的問題是，傳統的擺線鋼球活齒減速器，其功率密度不高，通俗的講，就是體積大，傳動比相對小，空間利用不夠充分，缺乏市場競爭力。針對此問題，另辟蹊徑，打破傳統的設計思維，反其道而行之，即在擺線活齒傳動的設計中，不僅不避免根切現象，而且還要利用根切現象，設計的擺線齒廓就要根切的，從而得到了根切擺線活齒傳動技術。根切擺線活齒傳動較傳統擺線活齒傳動而言，相同尺寸下，活齒數量更多，傳動比更大，基本達到全齒整周嚙合受力，其綜合性能均優于傳統的擺線活齒傳動結構；與擺線針輪傳動結構相比，根切擺線活齒傳動具有制造更簡單、零部件更少、裝配簡單、使用壽命更長、承載能力和抗沖擊能力更大等優點。將根切擺線活齒傳動技術應用在減速器當中，成了亟待解決的問題。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種雙級封閉式根切擺線活齒傳動單元，在單級根切擺線活齒傳動單元的基礎上，再加一級單級根切擺線活齒傳動單元，二者之間不是簡單的串聯關系，而是第一級單級根切活齒傳動單元的輸入和輸出同時作為第二級單級根切活齒傳動單元的輸入；整個機構可以等效為雙級差動輪系，其組合形式靈活多樣，既可全部采用單級根切外擺線活齒傳動單元，又可以全部采用單級根切內擺線活齒傳動單元，還可以同時采用單級根切外擺線活齒傳動單元與單級根切內擺線活齒傳動單元，且每個單元還可有正向布置與反向布置兩種選擇，因此共有十六種組合形式，不同的組合形式，減速比計算公式也有所不同。

本發明所使用的技術方案是：一種雙級封閉式根切擺線活齒傳動單元，包括左側傳動輪、左側活齒、中間傳動輪、右側活齒、右側傳動輪，所述的左側傳動輪右側有左側活齒嚙合副；中間傳動輪左側有左側活齒嚙合副，中間傳動輪右側有右側活齒嚙合副；右側傳動輪左側有右側活齒嚙合副；一圈沿圓周均勻分布的左側活齒全部同時與左側傳動輪和中間傳動輪上的左側活齒嚙合副嚙合；一圈沿圓周均勻分布的右側活齒全部同時與右側傳動輪和中間傳動輪上的右側活齒嚙合副嚙合；中間傳動輪軸線與左側傳動輪軸線平行且兩個軸線不重合；右側傳動輪與左側傳動輪同軸線；兩個左側活齒嚙合副中的一個為根切擺線滾道時，另一個就是與左側活齒數相同的均布活齒槽；兩個右側活齒嚙合副中的一個為根切擺線滾道時，另一個就是與右側活齒數相同的均布活齒槽；根切擺線滾道為滿足根切條件尺寸的活齒沿著傳動輪上的擺線掃略一周得到的具有根切特征的包絡面。